As formas variáveis da lua, conhecidas como fases, são na verdade apenas mudanças na perspectiva da Terra, que aparecem como uma mudança na forma da lua. Da Terra, apenas um lado da lua sempre aparece iluminado pelo sol, resultando em sua aparente mudança de tamanho.
O sol fornece uma fonte de luz direcional que atinge a lua em seu lado visível. Conforme a lua orbita a Terra, diferentes quantidades da face iluminada da lua são visíveis da superfície da Terra. Isso é o que é percebido na Terra como uma mudança na forma da lua. Também deve ser notado que às vezes a Terra passa entre a lua e o sol, bloqueando parte da fonte de luz e lançando uma sombra sobre a face da lua. Isso é conhecido como eclipse lunar.
Existe uma mudança quase imperceptível na forma física da lua como resultado da atração gravitacional da Terra, com o inverso também sendo verdadeiro. Isso não pode ser detectado visivelmente, mas é a realidade das forças gravitacionais sendo exercidas por ambos os corpos. A mesma atração gravitacional também causa mudanças nas marés nos oceanos da Terra e pequenas flutuações no movimento das placas tectônicas.
